- •Абдулкаримова р.Г. Пиротехникалық құрамдар және құралдар Алматы 2011
- •Пиротехниканың дамуы туралы қысқаша мәліметтер
- •2. Пиротехниканың физика-химиялық негіздері
- •2.1 Жану теориясының қарапайым негіздері
- •2.2 Пироқұрамдардың жануы. Жану механизмі
- •2.3 Пиротехникалық құрамдар мен құралдардың классификациясы
- •2.3.1 Әскери техникада қолданылатын жарылғыш заттар
- •3. Пиротехникалық құрамдардың негізгі компоненттері
- •Тотықтырғыштар;
- •3.1 Тотықтырғыштар
- •3.1.1 Тотықтырғыштардың классификациясы және оларды таңдау
- •2.4 Пиротехникалық заттар мен құрамдарға қойылатын талаптар
- •Пиротехникалық құрамдар мен құралдардың классификациясы
- •3.1.2 Тотықтырғыштардың қасиеттері
- •Жоғары калориялы металл қоспаларында ғана қолданылатын тотықтырғыштардың (екіншілік туындысы) қасиеттері
- •3.1.3 Тотықтырғыштардың гигроскоптылығы
- •Тұздар-тотықтырғыштардың гигроскоптылығы және ерігіштігі
- •3.1.4 Тотықтырғыштарға қойылатын техникалық талаптар
- •3.2 Жанғыштар
- •3.2.1 Таңдау және жіктеу
- •2) Органикалық жанғыштар
- •3) Жоғары калориялы жанғыштар
- •3.2.2 Бейорганикалық жаңғыштар
- •3.2.3 Органикалық жанғыштар
- •3.2.4 Жоғары калориялы жанғыштар
- •Кейбір оксидтердің түзілу жылулығы
- •Жанғыштармен олардың оксидтерінің физика-химиялық қасиеттері
- •Оксид көлемінің металл көлеміне қатынасы
- •3.2.5 Металл ұнтақтарына қойылатын техникалық талаптар
- •3.2.6 Металл ұнтақтарының өндірісі
- •3.3 Орташа калориялы бейорганикалық жанғыштар
- •3.3.1 Органикалық жаңғыштар
- •4.Байланыстырғыштар
- •4.1 Байланыстырғыштардың (цементаторлардың) пиротехникалық құрамдардағы рөлі
- •Мықтылыққа әсер ететін факторлар
- •4.3 Байланыстырғыштардың жіктелуі және олардың қасиеттері
- •Кейбір органикалық байланыстырғыш жанғыш заттардың қасиеттері
- •5. Пиротехникалық құрамдарды есептеу принциптері
- •5.1. Қос қоспалы пироқұрамдар
- •5.2 Үшқоспалы және көпқоспалы пироқұрамдар
- •6. Жану жылуы және пироқұрамдардың температурасы
- •6.1 Жану жылуын есептеу
- •1 Мысал
- •6.2 Жану жылуын эксперименталды анықтау
- •6.3 Жалынның температурасын өлшеу әдістері
- •6.3.1 Температураны өлшеудің контактілі әдістері. Термоэлектрлік әдіс
- •6.3.2 Терможұптарды дайындау
- •Оптикалық пирометрлердің түрлері
- •7. Пироқұрамдардың физикалық және химиялық тұрақтылығы
- •8. Пироқұрамдардың сезімталдығы
- •8.1 Механикалық әсерге сезімталдығын анықтау
- •Екі стехиометриялық құрамдардың соққыға сезімталдығы (кДж/м2)
- •Екіншілік қоспалардың – калий хлораты тотықтырғышымен үйкеліске сезімталдығы
- •8.2 Құрамдардың бастапқы импульсіне сезімталдығын анықтайтын факторлар
- •9. Гигроскоптылық және химиялық тұрақтылықты анықтау әдістері
- •10. Пироқұрамдардың жарылғыш қасиеттерін сынау
- •10.1 Жанудың жарылысқа айналуы
- •10.2 Пиротехникалық құрамдардың физикалық және химиялық тұрақтылығы
- •10.3 Жанудың жарылысқа айналуын зерттеу әдістері
- •10.4 Жарылыстың концентрациялық шектерін тәжірибе жүзінде анықтау
- •10.5 Жарылыстың концентрациялық шектерін есептеу
- •Пқ қолданғанда қауіпті факторлар тізімі
- •11.1. Пиротехникалық өнімдерді сынау
- •11.1.1 Жалпы жағдайлар
- •Сертификация бойынша анықталатын пиротехникалық өнімдердің және параметрлерінің түрлері
- •11.1.2 Сынақ үшін үлгілерді таңдау
- •11.3 Сақтауға рұқсат етілген уақыт
- •12. Пиротехникалық құралдардың қолдануы
- •12.1Химиялық заттар алатын құрамдар
- •12.2 Сіріңкелі құрамдар
- •12.3 Отшашу құрамдары
- •Түрлі–түсті отшашу құрамдары
- •13. Пиротехникалық өндірістердегі технологиялар мен құрал - жабдықтар
- •13.1 Пиротехникалық өндірістің сызбасына қойылатын талаптар
- •13.2 Компоненттерді дайындау
- •13.2.1 Компоненттерді майдалау
- •Пиротехникалық өндірістің сызбасы
- •13.2.2 Компоненттерді себу, кептіру, жинау
- •Құрамдарды нығыздау
- •13.2.3 Өнімдерді нығыздау және жинау
- •14. Өнеркәсіп тәртібі, отшашулар ұйымдастырулар және басқа да іс-шараларды жарылғыш заттармен өткізу
- •14.1 Жалпы бөлімі
- •14.2 Отшашу ұйымы құрылтайшысына қойылатын талаптар
- •14.3 От шашулардың өткізілу орны және уақыты
- •15. Өндірістік тұтану көздері және олардың алдын-алу
- •16. Электр құралдарың қолданысымен жұмыс істейтін бөлмелер мен сыртқы құрылыстардың жарылыс және өртке байланысты классификациясы
- •17. Пиротехникалық өнімдерді сынау
- •17.1 Жалпы жағдай
- •Сертификация бойынша анықталатын пиротехникалық өнімдерді сынау
- •17.2 Сынақ үшін үлгілерді таңдау
- •18. Өздігінен таралатын жоғарытемпературалық синтез - пиротехниканың маңызды бөлімі
- •19. Пиротехникалық құрамдардың рецептілері
- •19.1 Түрлі –түсті түтін табақшаларының дайындалуы
- •19.2 Ақ түтінді құтыларды дайындау
- •19.3 Қара түтін құтыларын дайындау
- •Қара түтінді құтылардың корпустарының өлшемдері
- •20. Жарылғыш заттар
- •20.1 Жарылғыш заттар сипаттамасы
- •20.2 Аммиак селитрасы және оның қасиеттері
- •20.3 Жарылғыш заттар қолданылуы
- •20.4 Жарылғыш заттарды дайындау әдістері
- •20.4.1 Йод , нашатыр жарылғыш қоспасын жасау
- •20.4.2 Алдамшы жарылғыш шариктер
- •19.4.3 Аз қуатты кішігірім қопарғыш
- •20.4.4 Аз қуатты магний қопарғышы
- •20.4.5 Ацетонды жарылғыш қоспа
2) Органикалық жанғыштар
3) Жоғары калориялы жанғыштар
3.2.2 Бейорганикалық жаңғыштар
Калориясы жоғары металдар: магний, алюминий және олардың балқымалары; цирконий және оның балқымасы, сонымен бірге титанда да сирек қолданылады.
Калориясы орташа металдар: мырыш, темір, марганец, вольфрам және сүрьме.
Бейметалдар: фосфор, көміртек (күйе не болмаса ағаш көмірі түрінде), күкірт, кейде бор.
Бейорганикалық қосылыстар:
Гидридтер – борсутектер (В10Н14) және олардың туындылары;
Сульфидтер – фосфордікі (P4S3), сурьменікі (Sb2 S3) және тағы басқалары;
Басқа да бейорганикалық қосылыстар – металдардың карбидтері, силицидтері және фосфидтері.
3.2.3 Органикалық жанғыштар
Жеке көмірсутектер: бензол, толуол, нафталин және тағы басқалар;
Алифаттық және карбоциклдік қатардағы көмірсутектердің қоспалары: бензин, керосин, мұнай, мазут, парафин және тағы басқалары.
Көмірсулар: крахмал, қант (сүттік және қызылшалық), ағаш ұнтақтары.
Басқа кластардың органикалық заттары: стеарин, уротропин, дициандиамид, тиомочевина және басқалары.
3.2.4 Жоғары калориялы жанғыштар
Жанған кезде жылуды келесі қатардағы элементтер көп бөледі: металдар – литий, берилий, магний, алюминий, титан және цирконий; бейметалдар – сутек, бор, көміртек, кремний және фосфор.
Элементтердің (қарапайым заттардың) калориялығы сипаттамалары ретінде Q1, Q2, Q3 алынады.
Q1 – 1 грамм элемент ауаның құрамындағы оттектің есебінде жанған кезде түзілетін жылу мөлшері.
,
m – оксид молекуласына кіретін атомдық элементтердің саны
A – атомдық салмақ
,
Q2 – 1 грамм оксид жанғанда түзілетін жылу мөлшері, тотықтырғыш – жанғыш қос қоспасында калориялық өлшем ретінде қолданылады.
M – молекулалық масса
Q3 – 1 грамм-атом жанғанда түзілетін жылу мөлшері, элементтің жану температурасын анықтайды.
n – оксид молекуласындағы атомдар саны.
3.4 -кесте
Кейбір оксидтердің түзілу жылулығы
Элемент |
Оксид |
Түзілу жылулығы, кДж |
|||||
Символ |
Атомдық салмақ А |
Формула |
Молекулалық масса, М |
|
|
|
|
Металдар |
|||||||
Li |
6,9 |
Li2O |
30 |
598,6 |
43,53 |
20,1 |
200,9 |
Be |
9,0 |
ВеО |
25 |
594,4 |
66,14 |
23,9 |
297,2 |
Mg |
24,3 |
MgO |
40 |
602,8 |
24,7 |
15,1 |
301,4 |
Al |
27,0 |
А12О3 |
102 |
1674,4 |
31,0 |
16,33 |
334,9 |
Ca |
40,1 |
CaO |
56 |
636,3 |
15,9 |
11,3 |
318,1 |
Ti |
47,9 |
ТiO2 |
80 |
937,7 |
19,7 |
11,7 |
314,0 |
Zr |
91,2 |
ZrO2 |
123 |
1088,4 |
12,14 |
8,8 |
364,2 |
Бейметалдар |
|||||||
H |
1,0 |
Н2О |
18 |
286,3 (сұйық.) |
143,2 |
15,9 |
96,3 |
С |
12,0 |
СО2 |
44 |
393,5 |
32,7 |
8,8 |
129,8 |
В |
10,8 |
В2О3 |
70 |
1264,2 |
58,6 |
18,0 |
251,2 |
Si |
28,1 |
SiO2 |
60 |
870,7 |
31,0 |
14,7 |
288,8 |
P |
31,0 |
Р2O5 |
142 |
1536,3 |
24,7 |
10,9 |
217,7 |
Q = - H298. |
|||||||
Жоғары температураны жанғанда цирконий, алюминий, магний, кальций және титан көрсетеді, ал, төмен температураны сутек, көміртек, фосфор және литий көрсетеді.
Калориясы жоғары пиротехникалық жанғыш зат ретінде негізінен алюминий, магний және оның алюминиймен, мырышпен, марганецпен және циркониймен балқымалары қолданылады.
Негізгі жоғары калориялы жанғыш болып алюминий саналады себебі ол кең таралған элемент ( жер қыртысында 8,8%), екінші орында магний.
Бериллий аз таралған элемент және оның қолдануына улылығы кедергі жасайды, әсіресе майда ұнтақ күйінде. Сонымен қатар, бериллийдің қайнау температурасы жоғары (24000С), сондықтан жану кезінде булануы қиындайды.
Цирконий аз таралған және қымбат элемент. Құрамында цирконий бар пиротехникалық құрамдар жоғары жылдамдықпен жоғары температурада жанады және оттегіні аз мөлшерде талап етеді.
Ұнтақтәрізді кальцийді қолдануға оның белсенділігі кедергі тудырады – бөлме температурасында ауа және ылғалмен тез әрекеттеседі.
Пиротехникада Q4 – жанғыштың көлем бірлігінде бөлетін жылу маңызды.
3.5-кестеде кейбір жанғыштардың 1 см3 жануында бөлінетін жылу мөлшерлері келтірілген.
3.5 -кесте
Кейбір жанғыштардың 1 см3 жануында бөлінетін жылу (Q4, кДж)
Символ |
Q4 |
Символ |
Q4 |
Символ |
Q4 |
Символ |
Q4 |
Be |
121,4 |
Zr |
75,4 |
Nb |
87,9 |
Та |
96,3 |
А1 |
83,7 |
В |
138,1 |
Мо |
79,5 |
Zn |
37,7 |
Mg |
41,9 |
Si |
75,4 |
Fe |
58,6 |
W |
87,9 |
Са |
25,1 |
P |
46,1 |
Mn |
50,2 |
Ni |
37,7 |
Ti |
83,7 |
|
|
Се |
46,1 |
|
|
Көлемдік калориялығы бойынша бірінші элемент В, Zr, Nb, Mo, Та және W көлемдік калориялығы алюминиймен салыстырмалы, бірақ магнийден жоғары.
3.6 - кестеде кейбір жанғыштармен олардың оксидтерінің физика-химиялық қасиеттері келтірілген.
Металл ұнтақтарының тұтану температурасы бөлшектердің пішіні мен өлшеміне, сонымен қатар, бөлшекті қабтайтын оксид қабықшасының сапасына тәуелді. Металл ұнтағының дисперстілігі жоғары болған сайын тұтану температурасы төмен болады.
Металдардың оттегімен тотығу мүмкіншілігі оксид қабықшасының сапасымен анықталады. Пиллинг және Бэдворстың белгілі ережесі бойынша түзілетін оксидтің көлемі оның орнын алмастыратын металдың көлемінен аз болған кезде оксид қабықшасының құрылысы борпылдақ, кеуекті болады және металды тотығудан ұзақ уақыт сақтай алмайды.
Егер оксид көлемі металл көлемінен бірлікке артық болса, онда түзілген қабықшаның құрылысы жинақы, тегіс және металды газтәрізді оттектен жақсы қорғайды, нәтижесінде металдың тотығуына ұзақ уақыт кедергі жасай алады.
Пиллинг және Бэдворс коэффициенті келесі формуламен анықталады:
MОК және DОК – молекулалық масса және оксид тығыздығы.
Aме және Dме – атомдық масса және металл тығыздығы.
n – оксид формуласындағы металл атомдарының саны.
α мәні жоғары температуралы коррозияда металл жағдайын анықтайды, егер α1 болса, металл жеңіл және жылдам коррозияға ұшырайды. Магний үшін α төмен болғандықтан, ол жоғары жылдамдықпен жанады.
3.6 - кесте
